Радиационная биофизика (ионизирующие излучения) - Кудряшов Ю.Б.
ISBN 5-9221-0388-1
Скачать (прямая ссылка):
В настоящее время этот феномен показан более чем на трех десятках линий клеток млекопитающих, а также в опытах на многоклеточных организмах.
В качестве одного из примеров гиперрадиочувствительности, проявляющейся в тканях облученных организмов, можно привести данные из работ Е. Б. Бурлаковой. Автором этих исследований обнаружено, что уже при незначительном (на 1-3 порядка) превышении ЕРФ при общем однократном облучении в диапазоне сверхмалых доз наблюдается характерный «колоколобразный» по форме кривой всплеск оксидативных изменений в липидах.
Обнаруженное изменение получило название эффекта сверхмалых доз или «эффекта колокола». Показано, что в основе его лежат нарушения конкурентных отношений между про- и антиоксидантами в окислительно-восстановительном гомеостазе, возникающие при облучении в сверхмалых дозах в клетках и тканях животных и растений, одиночных клетках и биологических мембранах. Эти изменения наблюдаются как при кратковременном, так и пролонгированном облучении в сверхмалых дозах.
308
Гл. VII. Биологические эффекты малых доз излучений
Так, у мышей после общего хронического внешнего воздействия 7-излучения (мощность дозы 0,6 мГр/сут) установлены статистически достоверные изменения уровня содержания в надпочечниках адреналина и кортикостероидов: возрастание на 1 /3 при дозе 0,6 мГр, возвращение к норме после облучения в дозе 1,2 мГр и начало падения ниже нормы уже при воздействии в дозах 2,4-5,4 мГр (Е. Н. Гончаренко и соавт., 2000).
В последние годы появились работы, позволяющие более полно характеризовать природу «эффекта колокола» в организмах, облученных в сверхмалых дозах: наблюдаемые изменения уровней содержания АФК, ППОЛ и АО у животных, облученных в сверхмалых дозах, характерны для неспецифических реакций живых систем на слабые воздействия.
Таким образом, изменения внутриклеточных структур, а также содержания биологически активных веществ, участвующих в механизмах реализации первичных реакций оксидативного стресса, наблюдаются после облучения в очень незначительных по величине дозах и отражают асинхронность конкурентных процессов повреждения и репарации, окисления и восстановления.
1.2.3. Радиационный гормезис
Еще в конце XIX века было известно, что ряд химических соединений оказывает стимулирующий эффект на рост и развитие микроорганизмов, грибов, водорослей, растений. Впоследствии это явление было обнаружено на самых разнообразных биологических объектах. Термин «гормезис» впервые появился в научных публикациях в 1942 г. при описании стимуляции клеточного деления и роста грибка под влиянием антибиотика в малых концентрациях, тогда как в больших концентрациях антибиотик оказывал угнетающее действие. Таким образом, гормезис — это неспецифический эффект воздействий на живые организмы в малых дозах (концентрациях), вызывающих изменения, диаметрально противоположные повреждающим эффектам при воздействии в больших дозах.
Анализ характеристических показателей гормезиса для разнообразных химических веществ показал, что вызываемый последними эффект имеет пределы выраженности: высота стимуляции в максимуме обычно не превосходит 130-160% от контроля, а верхний предел дозы или концентрации, при которой еще наблюдается гормезис, обычно не превышает более, чем в 10-20 раз минимальные значения дозы (концентрации), при которых эффект стимуляции возникает (Кейлабрезе и Болдуин, 1999).
Вскоре после открытия ионизирующего излучения Рентгеном стали появляться отдельные сообщения, в которых наряду с поражающим действием больших доз радиации иногда обнаруживались и стимулирующие эффекты при облучении биологических объектов в малых дозах. Однако эти сообщения были немногочисленны, и основное внимание радиобиологических работ было приковано к поражающему действию ионизирующих излучений. Беспороговая линейная концепция, предполагающая опасность любого, даже самого малого превышения естественного радиационного фона, была положена в
1. Лучевые реакции многоклеточных организмов
309
основу рекомендаций МКРЗ. Мы уже отмечали, что эта парадигма не выдержала проверки временем. В 1980 г. вышла монография Т.Д.Люкки, в которой автор обобщил данные литературы и привел собственные эксперименты о биологическом эффекте ионизирующих излучений в малых дозах, которые в отличие от воздействия в больших, повреждающих дозах оказывают диаметрально противоположное, «благоприятное», стимулирующее действие на рост, развитие и жизнедеятельность клеток и многоклеточных организмов. Такие ответные реакции на облучение в малых дозах были объединены автором под названием * радиационный гормезис
Стало очевидным, что гормезисные эффекты, производимые радиацией в малых дозах, характеризуются теми же свойствами и теми же характеристическими параметрами описывающих их графиков, что и при химическом гормезисе. Это является еще одним доказательством проявления неспецифической защитной реакции организмов и клеток на лучевые воздействия. Реальность радиационного гормезиса нашла подтверждение в многочисленных исследованиях, результаты которых показали, что облучение в малых дозах вызывает неспецифический ответ, а одно из проявлений его — гормезис — аналогичен стадии адаптации стрессовой реакции.
